參考消息網(wǎng)7月19日報道 美媒稱，分子在受到某種頻率的電磁輻射時會進(jìn)行恒定且可測量的自旋，利用這一點，美國麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出第一個可以計時的芯片分子鐘。這種芯片有朝一日能大大提高智能手機(jī)和其他消費設(shè)備的導(dǎo)航精度和性能。

據(jù)美國科技探索網(wǎng)站7月16日報道，如今最準(zhǔn)確的計時工具是原子鐘。利用原子在受到某個特定頻率的電磁輻射時的穩(wěn)定共振，這種時鐘可以精確地測量出一秒。全球定位系統(tǒng)(GPS)所使用的所有衛(wèi)星中都安裝了幾個這樣的原子鐘。衛(wèi)星把時間信號發(fā)送出去，智能手機(jī)和地面上其他接收器通過類似三角測量法的技術(shù)，對這些信號加以測算，可以準(zhǔn)確確定自己的位置。

但是原子鐘既龐大，又昂貴。因此，智能手機(jī)采用準(zhǔn)確度不太高的內(nèi)置時鐘。這種內(nèi)置時鐘依靠三個衛(wèi)星信號來導(dǎo)航，而且仍有可能算錯位置。如果用更多的衛(wèi)星信號加以修正，可以減少誤差，但這會降低導(dǎo)航系統(tǒng)的性能和速度。

報道稱，來自麻省理工學(xué)院電氣工程和計算機(jī)科學(xué)系和太赫茲集成電子集團(tuán)的研究人員現(xiàn)在制造出一種芯片鐘。它使特定的分子接受某種精確的超高頻電磁輻射，從而導(dǎo)致分子自旋。當(dāng)分子自旋引起最大的能量吸收時，一個輸出周期的時間被測得為一秒鐘。與原子的共振一樣，這種自旋非常穩(wěn)定，足以使其充當(dāng)一種精確計時參考。

報道稱，在實驗中，分子鐘的平均誤差低于每小時1微秒，與微型原子鐘相當(dāng)，其穩(wěn)定程度是采用晶體振蕩器的智能手機(jī)內(nèi)置時鐘的1萬倍。由于分子鐘實現(xiàn)了全電子化，不需要笨重而耗能的部件來隔離和激發(fā)原子，因此可以用低成本的互補金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路技術(shù)來制造分子鐘，而這種技術(shù)也用于制造所有的智能手機(jī)芯片。

麻省理工學(xué)院電氣工程和計算機(jī)科學(xué)系副教授、分子鐘相關(guān)論文的作者之一韓若楠(音)說：“我們的設(shè)想是，未來不需要將大量資金用于在大多數(shù)設(shè)備上安裝原子鐘。相反，你只要在智能手機(jī)某個芯片的一角安裝一個小小的氣囊，然后一切就都能以原子鐘級別的精確度運行。”該論文13日發(fā)表在英國《自然·電子學(xué)》雜志上。

報道稱，這種芯片級分子鐘也可用于在要求精確位置但幾乎不需要GPS信號的作業(yè)中進(jìn)行更有效的計時。這類作業(yè)包括水下感應(yīng)和戰(zhàn)場應(yīng)用等。